数控技术毕业论文

时间:2021-12-06 09:19:20 论文 我要投稿

数控技术毕业论文

  转眼间大学生活即将结束,大家都知道毕业生要通过最后的毕业论文,毕业论文是一种比较正规的、有准备的检验学生学习成果的形式,那要怎么写好毕业论文呢?以下是小编为大家收集的数控技术毕业论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

数控技术毕业论文

  数控技术毕业论文 篇1

  1.数控编程与其发展

  数控编程是目前CAD/CAPP/CAM系统中最能明显发挥效益的环节之一,其在实现设计加工自动化、提高加工精度和加工质量、缩短产品研制周期等方面发挥着重要作用。在诸如航空工业、汽车工业等领域有着大量的应用。由于生产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技术进行了广泛的研究,并取得了丰硕成果。下面就对数控编程及其发展作一些介绍。

  1.1数控编程的基本概念

 数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。它的主要任务是计算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具表面的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。

  1.2数控编程技术的发展概况

  为了解决数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT设计了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的语言,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。其后,APT几经发展,形成了诸如APTII、APTIII、APT(算法改进,增加多坐标曲面加工编程功能) APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。

  采用APT语言编制数控程序具有程序简炼,走刀控制灵活等优点,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编语言”级,上升到面向几何元素.APT仍有许多不便之处:采用语言定义零件几何形状,难以描述复杂的几何形状,缺乏几何直观性;缺少对零件形状、刀具运动轨迹的直观图形显示和刀具轨迹的验证手段;难以和CAD数据库和CAPP系统有效连接;不容易作到高度的自动化,集成化。

  针对APT语言的缺点,1978年,法国达索飞机公司开始开发集三维设计、分析、NC加工一体化的系统,称为为CATIA。随后很快出现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等系统,这些系统都有效的解决了几何造型、零件几何形状的显示,交互设计、修改及刀具轨迹生成,走刀过程的仿真显示、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向发展。

  到了80年代,在CAD/CAM一体化概念的基础上,逐步形成了计算机集成制造系统(CIMS)及并行工程(CE)的概念。目前,为了适应CIMS及CE发展的需要,数控编程系统正向集成化和智能化方向发展。

  在集成化方面,以开发STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)标准的参数化特征造型系统为主,目前已进行了大量卓有成效的工作,是国内外开发的热点;在智能化方面,工作刚刚开始,还有待我们去努力INA 开式冲压滚针轴承 HN2020 FAG 止推轴承座 BND3234-H-C-T-AF-S TSPW25- INA液压杆端轴承 GIHRK80-DO QJ244-N2-MPA-C3 FAG 止推轴承座BND3080-Z-T-BL-S KWE15-G3-V4 NUP312-E-TVP2 FAG 球面滚子轴承22214-E1 INA 滚针和保持架组件 K40X45X13 中国机械工程市场上海世邦机器超前发展模式带动矿山行业新走向机械工程城镇中国投资推动多点支持工程机械再迎发展良机东盟我市印尼厦门厦工全系列产品赴印尼参展剑指东盟市场瑞安市公司零部件瑞安中建零部件通过ISO/TS16949:2009体系认证机床沈阳中国企业沈阳机床真相:一场深刻的变革已在内部酝酿今年钢材新产品目标龙工首季产品销量全面急增 涨价逾2%缸体柱塞磨损间隙汽车起重机用75泵的修复沥青磨削工艺磨盘剪切机和磨机在改性沥青成套设备中的应用.

  2.人工智能的发展和应用

  近年来,随着计算机技术的迅猛发展和日益广泛的应用,自然地会提出人类智力活动能不能由计算机来实现的问题。几十年来,人们一向把计算机当作是只能以极快地、熟练地、准确地运算数字的机器。

  但是在当今世界要解决的问题并不完全是数值计算,像语言的理解和翻译、图形和声音的识别、决策管理等都不属于数值计算,特别像医疗诊断要有专门的特有的经验和知识的医师才能作出正确的诊断。这就要求计算机能从“数据处理”扩展到还能“知识处理”的范畴。计算机能力范畴的转化是导至“人工智能”快速发展的重要因素。

  2.1人工智能的定义

  著名的美国斯坦福大学人工智能研究中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个定义:“人工智能是关于知识的学科――怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授认为:“人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。”

  这些说法反映了人工智能学科的基本思想和基本内容。即人工智能是研究人类智能活动的规律,构造具有一定智能的人工系统,研究如何让计算机去完成以往需要人的智力才能胜任的工作,也就是研究如何应用计算机的软硬件来模拟人类某些智能行为的基本理论、方法和技术。

  人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是计算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为世界三大尖端技术之一(空间技术、能源技术、人工智能)。也被认为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技术之一。这是因为近三十年来它获得了迅速的发展,在很多学科领域都获得了广泛应用,并取得了丰硕的成果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个系统。

  人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,主要包括计算机实现智能的原理、制造类似于人脑智能的计算机,使计算机能实现更高层次的应用。人工智能将涉及到计算机科学、心理学、哲学和语言学等学科。

  可以说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其范围已远远超出了计算机科学的范畴,人工智能与思维科学的关系是实践和理论的关系,人工智能是处于思维科学的技术应用层次,是它的一个应用分支。从思维观点看,人工智能不仅限于逻辑思维,要考虑形象思维、灵感思维才能促进人工智能的突破性的发展,数学常被认为是多种学科的基础科学,数学也进入语言、思维领域,人工智能学科也必须借用数学工具,数学不仅在标准逻辑、模糊数学等范围发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将互相促进而更快地发展。从实用观点来看,人工智能是一门知识工程学:以知识为对象,研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。

  2.2计算机与智能

  通常我们用计算机,不仅要告诉计算机,要做什么,还必须详细地、正确地告诉计算机怎么做。也就是说,人们要根据任务的要求,以适当的计算机语言,编制针对该任务的应用程序,才能应用计算机完成此项任务。这样实际上是在人完全控制计算机完成的,是谈不上计算机有“智能”。

  大家都知道,世界国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国IBM公司的RS/6000(深蓝)计算机系统于1997年5月11日进行了六局“人机大战”,结果“深蓝”以3.5比2.5的总比分获胜。比赛结束了给人们留下了深刻的思考;下棋要获胜要求选手要有很强的思维能力、记忆能力、丰富的下棋经验,还得及时作出反映,迅速进行有效的处理,否则一着出错满皆输,这显然是个“智能”问题。

  尽管开发“深蓝”计算机的IBM专家也认为它离智能计算机还相差甚远,但它以高速的并行的计算能力(2r108步/秒棋的计算速度)。实现了人类智力的计算机上的部分模拟。从字面上看,“人工智能”就是用人工的方法在计算机上实现人的智能,或者说是人们使计算机具有类似于人的智能。

  2.3智能与知识

  在20世纪70年代以后,在许多国家都相继开展了人工智能的研究,由于当时对实现机器智能理解得过于容易和片面,认为只要一些推理的定律加上强大的计算机就能有专家的水平和超人的能力。

  这样,虽然也获得一定成果,但问题也跟着出现了,例如机器翻译当时人们往往认为只要用一部双向词典及词法知识,就能实现两种语言文字的互译,其实完全不是这么一回事,例如,把英语句子“Time flies like an arrow”(光阴似箭)翻译成日语,然后再译回英语,竟然成为“苍蝇喜欢箭”;当把英语“The spirit is willing but the flesh is weak”(心有余而力不足)译成俄语后,再译回来竟变成“The wine is good but the meat is spoiled”(酒是好的但肉已变质)。

  在其它方面也都遇到这样或者那样的困难。这时,本来对人工智能抱怀疑态度的人提出指责,甚至把人工智能说成是“骗局”、“庸人自扰”,有些国家还削减人工智能的研究经费,一时人工智能的研究进入了低潮。

  然而,人工智能研究的先驱者们没有放弃,而是经过认真的反思、总结经验和教训,认识到人的智能表现在人能学习知识,有了知识,能了解、运用已有的知识。正向思维科学所说“智能的核心是思维,人的一切智慧或智能都来自大脑思维活动,人类的一切知识都是人们思维的产物。”“一个系统之所以有智能是因为它具有可运用的知识。”

  要让计算机“聪明”起来,首先要解决计算机如何学会一些必要知识,以及如何运用学到的知识问题。只是对一般事物的思维规律进行探索是不可能解决较高层次问题的。人工智能研究的开展应当改变为以知识为中心来进行。

  自从人工智能转向以知识为中心进行研究以来,以专家知识为基础开发的专家系统在许多领域里获得成功,例如:地矿勘探专家系统(PROSPECTOR)拥有15种矿藏知识,能根据岩石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估计和预测,能对矿床分布、储藏量、品位、开采价值等进行推断,制定合理的开采方案,成功地找到了超亿美元的钼矿。

  又如专家系统(MYCIN)能识别51种病菌,正确使用23种抗菌素,可协助医生诊断、治疗细菌感染性血液病,为患者提供最佳处方,成功地处理了数百个病例。

  它还通过以下的测试:在互相隔离的情况下,用MYCIN系统和九位斯坦福大学医学院医生,分别对十名不清楚感染源的患者进行诊断和处方,由八位专家进行评判,结果是MYCIN和三位医生所开出的处方对症有效;而在是否对其它可能的病原体也有效而且用药又不过量方面,MYCIN则胜过了九位医生。显示出较高的水平。

  专家系统的成功,充分表明知识是智能的基础,人工智能的研究必须以知识为中心来进行。由于知识的表示、利用、获取等的研究都取得较大的进展。因而,人工智能的研究得以解决了许多理论和技术上问题。

  2.4人工智能研究的目标

  1950年英国数学家图灵(A.M.Turing,1912—1954)发表了”计算机与智能”的论文中提出著名的“图灵测试”,形象地提出人工智能应该达到的智能标准;图灵在这篇论文中认为“不要问一个机器是否能思维,而是要看它能否通过以下的测试;让人和机器分别位于两个房间,他们只可通话,不能互相看见。

  通过对话,如果人的一方不能区分对方是人还是机器,那么就可以认为那台机器达到了人类智能的水平。图灵为此特地设计了被称为“图灵梦想”的对话。在这段对话中“询问者”代表人,“智者”代表机器,并且假定他们都读过狄更斯(C.Dickens)的著名小说《匹克威克外传》,对话内容如下:

  询问者:在14行诗的首行是“你如同夏日”,你不觉得“春日”更好吗?智者:它不合韵。

  询问者:“冬日”如何?它可完全合韵的。

  智者:它确是合韵,但没有人愿意被比作“冬日”。

  询问者:你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗?

  智者:是的。

  询问者:圣诞节是冬天的一个日子,我想匹克威克先生对这个比喻不会介意吧。智者:我认为您不够严谨,“冬日”指的是一般冬天的日子,而不是某个特别的日子,如圣诞节。

  从上面的对话可以看出,能满足这样的要求,要求计算机不仅能模拟而且可以延伸、扩展人的智能,达到甚至超过人类智能的水平,在目前是难以达到的,它是人工智能研究的根本目标。

  人工智能研究的近期目标;是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理,而且能运用知识处理问题,能模拟人类的部分智能行为。按照这一目标,根据现行的计算机的特点研究实现智能的有关理论、技术和方法,建立相应的智能系统。例如目前研究开发的专家系统,机器翻译系统、模式识别系统、机器学习系统、机器人等。

  2.5人工智能的研究领域

  目前,人工智能的研究是与具体领域相结合进行的。基本上有如下领域;专家系统,专家系统是依靠人类专家已有的知识建立起来的知识系统,目前专家系统是人工智能研究中开展较早、最活跃、成效最多的领域,广泛应用于医疗诊断、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的领域内具有相应的知识和经验的程序系统,它应用人工智能技术、模拟人类专家解决问题时的思维过程,来求解领域内的各种问题,达到或接近专家的水平。

  2.6机器学习

  要使计算机具有知识一般有两种方法;一种是由知识工程师将有关的知识归纳、整理,并且表示为计算机可以接受、处理的方式输入计算机。另一种是使计算机本身有获得知识的能力,它可以学习人类已有的知识,并且在实践过程中不总结、完善,这种方式称为机器学习。

  机器学习的研究,主要在以下三个方面进行:一是研究人类学习的机理、人脑思维的过程;和机器学习的方法;以及建立针对具体任务的学习系统。

  机器学习的研究是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科基础上的。依赖于这些学科而共同发展。目前已经取得很大的进展,但还没有能完全解决问题。

  2.7模式识别

  模式识别是研究如何使机器具有感知能力,主要研究视觉模式和听觉模式的识别。如识别物体、地形、图象、字体(如签字)等。在日常生活各方面以及军事上都有广大的用途。近年来迅速发展起来应用模糊数学模式、人工神经网络模式的方法逐渐取代传统的用统计模式和结构模式的识别方法。特别神经网络方法在模式识别中取得较大进展。

  2.8理解自然语言

  计算机如能“听懂”人的语言(如汉语、英语等),便可以直接用口语操作计算机,这将给人们带极大的便利。计算机理解自然语言的研究有以下三个目标:一是计算机能正确理解人类的自然语言输入的信息,并能正确答复(或响应)输入的信息。二是计算机对输入的信息能产生相应的摘要,而且复述输入的内容。三是计算机能把输入的自然语言翻译成要求的另一种语言,如将汉语译成英语或将英语译成汉语等。目前,研究计算机进行文字或语言的自动翻译,人们作了大量的尝试,还没有找到最佳的方法,有待于更进一步深入探索。

  2.9机器人学

  机器人是一种能模拟人的行为的机械,对它的研究经历了三代的发展过程:第一代(程序控制)机器人:这种机器人一般是按以下二种方式“学会”工作的;一种是由设计师预先按工作流程编写好程序存贮在机器人的内部存储器,在程序控制下工作。另一种是被称为“示教—再现”方式,这种方式是在机器人第一次执行任务之前,由技术人员引导机器人操作,机器人将整个操作过程一步一步地记录下来,每一步操作都表示为指令。示教结束后,机器人按指令顺序完成工作(即再现)。如任务或环境有了改变,要重新进行程序设计。这种机器人能尽心尽责的在机床、熔炉、焊机、生产线上工作。日前商品化、实用化的机器人大都属于这一类。

  这种机器人最大的缺点是它只能刻板地按程序完成工作,环境稍有变化(如加工物品略有倾斜)就会出问题,甚至发生危险,这是由于它没有感觉功能,在日本曾发生过机器人把现场的一个工人抓起来塞到刀具下面的情况。

  第二代(自适应)机器人:这种机器人配备有相应的感觉传感器(如视觉、听觉、触觉传感器等),能取得作业环境、操作对象等简单的信息,并由机器人体内的计算机进行分析、处理,控制机器人的动作。虽然第二代机器人具有一些初级的智能,但还需要技术人员协调工作。目前已经有了一些商品化的产品。

  第三代(智能)机器人:智能机器人具有类似于人的智能,它装备了高灵敏度的传感器,因而具有超过一般人的视觉、听觉、嗅觉、触觉的能力,能对感知的信息进行分析,控制自己的行为,处理环境发生的变化,完成交给的各种复杂、困难的任务。而且有自我学习、归纳、总结、提高已掌握知识的能力。目前研制的智能机器人大都只具有部分的智能,和真正的意义上的智能机器人,还差得很远。

  2.10智能决策支持系统

  决策支持系统是属于管理科学的范畴,它与“知识—智能”有着极其密切的关系。在80年代以来专家系统在许多方面取得成功,将人工智能中特别是智能和知识处理技术应用于决策支持系统,扩大了决策支持系统的应用范围,提高了系统解决问题的能力,这就成为智能决策支持系统。

  2.11人工神经网络

  人工神经网络是在研究人脑的奥秘中得到启发,试图用大量的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)模仿人脑神经系统工程结构和工作机理。在人工神经网络中,信息的处理是由神经元之间的相互作用来实现的,知识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联系,网络的学习和识别取决于和神经元连接权值的动态演化过程。

  多年来,人工神经网络的研究取得了较大的进展,成为具有一种独特风格的信息处理学科。当然目前的研究还只是一些简单的人工神经网络模型。要建立起一套完整的理论和技术系统,需要作出更多努力和探讨。然而人工神经网络已经成为人工智能中极其重要的一个研究领域。

  3.全文总结

  人类经过五千的发展进入了基于知识的“知识经济”。人类社会空前地高速发展。知识是智能的基础,知识只有转化为智能才能发挥作用,知识无限的积累,智能也就将在人类社会起越来越大的作用,更有人提出:知识经济的进一步发展将是“智能经济”。

  “智能经济”是基于“广义智能”的经济,“广义智能”包含:人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。可以想象基于广义智能的“智能经济”将比基于知识的“知识经济”将具有更高的智能水平,更高更快发展速度。

  数控技术毕业论文 篇2

  1.数控编程与其展开

  数控编程是现在CAD/CAPP/CAM体系中最能明显发挥效益的环节之一,其在完结规划加工自动化、进步加工精度和加工质量、缩短产品研发周期等方面发挥着重要作用。在比如航空工业、轿车工业等范畴有着很多的运用。因为出产实际的强烈需求,国内外都对数控编程技能进行了广泛的研讨,并获得了丰盛效果。下面就对数控编程及其展开作一些介绍。

  1.1数控编程的根本概念 

数控编程是从零件图纸到获得数控加工程序的全进程。它的首要使命是核算加工走刀中的刀位点(cutterlocationpoint简称CL点)。刀位点一般取为刀具轴线与刀具外表的交点,多轴加工中还要给出刀轴矢量。

  1.2数控编程技能的展开概况

  为了处理数控加工中的程序编制问题,50年代,MIT规划了一种专门用于机械零件数控加工程序编制的言语,称为APT(AutomaticallyProgrammedTool)。其后,APT几经展开,形成了比如APTII、APTIII、APT(算法改善,增加多坐标曲面加工编程功用) APTAC(Advancedcontouring),APT/SS(SculpturedSurface)等先进版。

  采用APT言语编制数控程序具有程序简炼,走刀操控灵活等长处,使数控加工编程从面向机床指令的“汇编言语”级,上升到面向几许元素.APT仍有许多不方便之处:采用言语界说零件几许形状,难以描述杂乱的几许形状,短少几许直观性;短少对零件形状、刀具运动轨道的直观图形显现和刀具轨道的验证手法;难以和CAD数据库和CAPP体系有用衔接;不简略作到高度的自动化,集成化。

  针对APT言语的缺点,1978年,法国达索飞机公司开端开发集三维规划、剖析、NC加工一体化的体系,称为为CATIA。随后很快呈现了象EUCLID,UGII,INTERGRAPH,Pro/Engineering,MasterCAM及NPU/GNCP等体系,这些体系都有用的处理了几许造型、零件几许形状的显现,交互规划、修正及刀具轨道生成,走刀进程的仿真显现、验证等问题,推动了CAD和CAM向一体化方向展开。

  到了80年代,在CAD/CAM一体化概念的根底上,逐步形成了核算机集成制作体系(CIMS)及并行工程(CE)的概念。现在,为了习惯CIMS及CE展开的需要,数控编程体系正向集成化和智能化方向展开。

  在集成化方面,以开发STEP(StandardfortheExchangeofProductModelData)规范的参数化特征造型体系为主,现在已进行了很多行之有用的作业,是国内外开发的热门;在智能化方面,作业刚刚开端,还有待咱们去尽力INA开式冲压滚针轴承HN2020 FAG止推轴承座BND3234-H-C-T-AF-STSPW25-INA液压杆端轴承GIHRK80-DO QJ244-N2-MPA-C3 FAG止推轴承座BND3080-Z-T-BL-S KWE15-G3-V4 NUP312-E-TVP2 FAG 球面滚子轴承22214-E1 INA 滚针和保持架组件K40X45X13我国机械工程商场上海世邦机器超前展开形式带动矿山行业新走向机械工程乡镇我国投资推动多点支撑工程机械再迎展开良机东盟我市印尼厦门厦工全系列产品赴印尼参展剑指东盟商场瑞安市公司零部件瑞安中建零部件通过ISO/TS16949:2009体系认证机床沈阳我国企业沈阳机床本相:一场深入的革新已在内部酝酿今年钢材新产品方针龙工首季产品销量全面急增涨价逾2%缸体柱塞磨损间隙轿车起重机用75泵的修正沥青磨削工艺磨盘剪切机和磨机在改性沥青成套设备中的运用.

  2.人工智能的展开和运用

  近年来,跟着核算机技能的迅猛展开和日益广泛的运用,自然地会提出人类智力活动能不能由核算机来完结的问题。几十年来,人们一贯把核算机当作是只能以极快地、熟练地、精确地运算数字的机器。

  但是在当今国际要处理的问题并不彻底是数值核算,像言语的了解和翻译、图形和声音的辨认、决议计划管理等都不属于数值核算,特别像医疗确诊要有专门的特有的阅历和常识的医师才能作出正确的确诊。这就要求核算机能从“数据处理”扩展到还能“常识处理”的范畴。核算机才能范畴的转化是导至“人工智能”快速展开的重要因素。

  2.1人工智能的界说

  闻名的美国斯坦福大学人工智能研讨中心尼尔逊教授对人工智能下了这样一个界说:“人工智能是关于常识的学科――怎样表明常识以及怎样获得常识并运用常识的科学。”而另一个美国麻省理工学院的温斯顿教授以为:“人工智能就是研讨怎么使核算机去做曩昔只有人才能做的智能作业。”

  这些说法反映了人工智能学科的根本思想和根本内容。即人工智能是研讨人类智能活动的规则,构造具有必定智能的人工体系,研讨怎么让核算机去完结以往需要人的智力才能担任的作业,也就是研讨怎么运用核算机的软硬件来仿照人类某些智能行为的根本理论、办法和技能。

  人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)是核算机学科的一个分支,二十世纪七十年代以来被称为国际三大尖端技能之一(空间技能、能源技能、人工智能)。也被以为是二十一世纪(基因工程、纳米科学、人工智能)三大尖端技能之一。这是因为近三十年来它获得了敏捷的展开,在很多学科范畴都获得了广泛运用,并获得了丰盛的效果,人工智能已逐步成为一个独立的分支,无论在理论和实践上都已自成一个体系。

  人工智能是研讨使核算机来仿照人的某些思想进程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科,首要包括核算机完结智能的原理、制作类似于人脑智能的核算机,使核算机能完结更高层次的运用。人工智能将涉及到核算机科学、心理学、哲学和言语学等学科。

  能够说几乎是自然科学和社会科学的所有学科,其规模已远远超出了核算机科学的范畴,人工智能与思想科学的联络是实践和理论的联络,人工智能是处于思想科学的技能运用层次,是它的一个运用分支。从思想观念看,人工智能不只限于逻辑思想,要考虑形象思想、创意思想才能促进人工智能的突破性的展开,数学常被以为是多种学科的根底科学,数学也进入言语、思想范畴,人工智能学科也有必要借用数学东西,数学不只在规范逻辑、模糊数学等规模发挥作用,数学进入人工智能学科,它们将相互促进而更快地展开。从实用观念来看,人工智能是一门常识工程学:以常识为方针,研讨常识的获取、常识的表明办法和常识的运用。

  2.2核算机与智能

  一般咱们用核算机,不只需告诉核算机,要做什么,还有必要详细地、正确地告诉核算机怎么做。也就是说,人们要根据使命的要求,以适当的核算机言语,编制针对该使命的运用程序,才能运用核算机完结此项使命。这样实际上是在人彻底操控核算机完结的,是谈不上核算机有“智能”。

  我们都知道,国际国际象棋棋王卡斯帕罗夫与美国IBM公司的RS/6000(深蓝)核算机体系于1997年5月11日进行了六局“人机大战”,结果“深蓝”以3.5比2.5的总比分取胜。竞赛完毕了给人们留下了深入的思考;下棋要取胜要求选手要有很强的思想才能、记忆才能、丰富的下棋阅历,还得及时作出反映,敏捷进行有用的处理,否则一着出错满皆输,这显然是个“智能”问题。

  尽管开发“深蓝”核算机的IBM专家也以为它离智能核算机还相差甚远,但它以高速的并行的核算才能(2r108步/秒棋的核算速度)。完结了人类智力的核算机上的部分仿照。从字面上看,“人工智能”就是用人工的办法在核算机上完结人的智能,或许说是人们使核算机具有类似于人的智能。

  2.3智能与常识

  在20世纪70年代今后,在许多国家都相继展开了人工智能的研讨,因为其时对完结机器智能了解得过于简略和片面,以为只需一些推理的规律加上强大的核算机就能有专家的`水平缓超人的才能。

  这样,尽管也获得必定效果,但问题也跟着呈现了,例如机器翻译其时人们往往以为只需用一部双向词典及词法常识,就能完结两种言语文字的互译,其实彻底不是这么一回事,例如,把英语句子“Time flies like an arrow”(日月如梭)翻译成日语,然后再译回英语,居然成为“苍蝇喜爱箭”;当把英语“The spirit is willing but the flesh is weak”(心有余而力不足)译成俄语后,再译回来竟变成“The wine is good but the meat is spoiled”(酒是好的但肉已蜕变)。

  在其它方面也都遇到这样或许那样的困难。这时,本来对人工智能抱怀疑态度的人提出责备,甚至把人工智能说成是“骗局”、“庸人自扰”,有些国家还削减人工智能的研讨经费,一时人工智能的研讨进入了低落。

  然而,人工智能研讨的先驱者们没有放弃,而是通过认真的反思、总结阅历和经验,认识到人的智能表现在人能学习常识,有了常识,能了解、运用已有的常识。正向思想科学所说“智能的核心是思想,人的全部智慧或智能都来自大脑思想活动,人类的全部常识都是人们思想的产物。”“一个体系之所以有智能是因为它具有可运用的常识。”

  要让核算机“聪明”起来,首先要处理核算机怎么学会一些必要常识,以及怎么运用学到的常识问题。仅仅对一般事物的思想规则进行探索是不可能处理较高层次问题的。人工智能研讨的展开应当改动为以常识为中心来进行。

  自从人工智能转向以常识为中心进行研讨以来,以专家常识为根底开发的专家体系在许多范畴里获得成功,例如:地矿勘探专家体系(PROSPECTOR)拥有15种矿产常识,能根据岩石标本及地质勘探数据对矿产资源进行估量和猜测,能对矿床分布、储藏量、品位、挖掘价值等进行揣度,拟定合理的挖掘计划,成功地找到了超亿美元的钼矿。

  又如专家体系(MYCIN)能辨认51种病菌,正确运用23种抗菌素,可帮忙医师确诊、治疗细菌感染性血液病,为患者供给最佳处方,成功地处理了数百个病例。

  它还通过以下的测验:在相互阻隔的情况下,用MYCIN体系和九位斯坦福大学医学院医师,分别对十名不清楚感染源的患者进行确诊和处方,由八位专家进行评判,结果是MYCIN和三位医师所开出的处方对症有用;而在是否对其它可能的病原体也有用并且用药又不过量方面,MYCIN则胜过了九位医师。显现出较高的水平。

  专家体系的成功,充分表明常识是智能的根底,人工智能的研讨有必要以常识为中心来进行。因为常识的表明、使用、获取等的研讨都获得较大的开展。因此,人工智能的研讨得以处理了许多理论和技能上问题。

  2.4人工智能研讨的方针

  1950年英国数学家图灵(A.M.Turing,1912—1954)发表了”核算机与智能”的论文中提出闻名的“图灵测验”,形象地提出人工智能应该到达的智能规范;图灵在这篇论文中以为“不要问一个机器是否能思想,而是要看它能否通过以下的测验;让人和机器分别位于两个房间,他们只可通话,不能相互看见。

  通过对话,假如人的一方不能区别对方是人仍是机器,那么就能够以为那台机器到达了人类智能的水平。图灵为此特地规划了被称为“图灵梦想”的对话。在这段对话中“询问者”代表人,“智者”代表机器,并且假定他们都读过狄更斯(C.Dickens)的闻名小说《匹克威克别传》,对话内容如下:

  询问者:在14行诗的首行是“你好像夏日”,你不觉得“春日”更好吗?智者:它不合韵。

  询问者:“冬日”怎么?它可彻底合韵的。

  智者:它确是合韵,但没有人情愿被比作“冬日”。

  询问者:你不是说过匹克威克先生让你想起圣诞节吗?

  智者:是的。

  询问者:圣诞节是冬季的一个日子,我想匹克威克先生对这个比方不会介怀吧。智者:我以为您不够严谨,“冬日”指的是一般冬季的日子,而不是某个特别的日子,如圣诞节。

  从上面的对话能够看出,能满足这样的要求,要求核算机不只能仿照并且能够延伸、扩展人的智能,到达甚至超越人类智能的水平,在现在是难以到达的,它是人工智能研讨的根本方针。

  人工智能研讨的近期方针;是使现有的核算机不只能做一般的数值核算及非数值信息的数据处理,并且能运用常识处理问题,能仿照人类的部分智能行为。依照这一方针,根据现行的核算机的特色研讨完结智能的有关理论、技能和办法,树立相应的智能体系。例如现在研讨开发的专家体系,机器翻译体系、形式辨认体系、机器学习体系、机器人等。

  2.5人工智能的研讨范畴

  现在,人工智能的研讨是与具体范畴相结合进行的。根本上有如下范畴;专家体系,专家体系是依托人类专家已有的常识树立起来的常识体系,现在专家体系是人工智能研讨中展开较早、最活泼、成效最多的范畴,广泛运用于医疗确诊、地质勘探、石油化工、军事、文化教育等各方面。它是在特定的范畴内具有相应的常识和阅历的程序体系,它运用人工智能技能、仿照人类专家处理问题时的思想进程,来求解范畴内的各种问题,到达或接近专家的水平。

  2.6机器学习

  要使核算机具有常识一般有两种办法;一种是由常识工程师将有关的常识概括、收拾,并且表明为核算机能够承受、处理的办法输入核算机。另一种是使核算机自身有获得常识的才能,它能够学习人类已有的常识,并且在实践进程中不总结、完善,这种办法称为机器学习。

  机器学习的研讨,首要在以下三个方面进行:一是研讨人类学习的机理、人脑思想的进程;和机器学习的办法;以及树立针对具体使命的学习体系。

  机器学习的研讨是在信息科学、脑科学、神经心理学、逻辑学、模糊数学等多种学科根底上的。依赖于这些学科而共同展开。现在已经获得很大的开展,但还没有能彻底处理问题。

  2.7形式辨认

  形式辨认是研讨怎么使机器具有感知才能,首要研讨视觉形式和听觉形式的辨认。如辨认物体、地势、图象、字体(如签字)等。在日常日子各方面以及军事上都有广阔的用途。近年来敏捷展开起来运用模糊数学形式、人工神经网络形式的办法逐渐替代传统的用核算形式和结构形式的辨认办法。特别神经网络办法在形式辨认中获得较大开展。

  2.8了解自然言语

  核算机如能“听懂”人的言语(如汉语、英语等),便能够直接用白话操作核算机,这将给人们带极大的便利。核算机了解自然言语的研讨有以下三个方针:一是核算机能正确了解人类的自然言语输入的信息,并能正确答复(或响应)输入的信息。二是核算机对输入的信息能产生相应的摘要,并且复述输入的内容。三是核算机能把输入的自然言语翻译成要求的另一种言语,如将汉语译成英语或将英语译成汉语等。现在,研讨核算机进行文字或言语的自动翻译,人们作了很多的尝试,还没有找到最佳的办法,有待于更进一步深入探索。

  2.9机器人学

  机器人是一种能仿照人的行为的机械,对它的研讨阅历了三代的展开进程:第一代(程序操控)机器人:这种机器人一般是按以下二种办法“学会”作业的;一种是由规划师预先按作业流程编写好程序存贮在机器人的内部存储器,在程序操控下作业。另一种是被称为“示教—再现”办法,这种办法是在机器人第一次执行使命之前,由技能人员引导机器人操作,机器人将整个操作进程一步一步地记录下来,每一步操作都表明为指令。示教完毕后,机器人按指令顺序完结作业(即再现)。如使命或环境有了改动,要重新进行程序规划。这种机器人能尽心尽责的在机床、熔炉、焊机、出产线上作业。日前商品化、实用化的机器人大都属于这一类。

  这种机器人最大的缺点是它只能刻板地按程序完结作业,环境稍有改变(如加工物品略有倾斜)就会出问题,甚至发生风险,这是因为它没有感觉功用,在日本曾发生过机器人把现场的一个工人抓起来塞到刀具下面的情况。

  第二代(自习惯)机器人:这种机器人配备有相应的感觉传感器(如视觉、听觉、触觉传感器等),能获得作业环境、操作方针等简略的信息,并由机器人体内的核算机进行剖析、处理,操控机器人的动作。尽管第二代机器人具有一些初级的智能,但还需要技能人员协调作业。现在已经有了一些商品化的产品。

  第三代(智能)机器人:智能机器人具有类似于人的智能,它装备了高灵敏度的传感器,因此具有超越一般人的视觉、听觉、嗅觉、触觉的才能,能对感知的信息进行剖析,操控自己的行为,处理环境发生的改变,完结交给的各种杂乱、困难的使命。并且有自我学习、概括、总结、进步已把握常识的才能。现在研发的智能机器人大都只具有部分的智能,和真正的意义上的智能机器人,还差得很远。

  2.10智能决议计划支撑体系

  决议计划支撑体系是属于管理科学的范畴,它与“常识—智能”有着极其亲近的联络。在80年代以来专家体系在许多方面获得成功,将人工智能中特别是智能和常识处理技能运用于决议计划支撑体系,扩展了决议计划支撑体系的运用规模,进步了体系处理问题的才能,这就成为智能决议计划支撑体系。

  2.11人工神经网络

  人工神经网络是在研讨人脑的奥妙中得到启发,试图用很多的处理单元(人工神经元、处理元件、电子元件等)仿照人脑神经体系工程结构和作业机理。在人工神经网络中,信息的处理是由神经元之间的相互作用来完结的,常识与信息的存储表现为网络元件互连间分布式的物理联络,网络的学习和辨认取决于和神经元衔接权值的动态演化进程。

  多年来,人工神经网络的研讨获得了较大的开展,成为具有一种共同风格的信息处理学科。当然现在的研讨还仅仅一些简略的人工神经网络模型。要树立起一套完好的理论和技能体系,需要作出更多尽力和讨论。然而人工神经网络已经成为人工智能中极其重要的一个研讨范畴。

  3.全文总结

  人类通过五千的展开进入了根据常识的“常识经济”。人类社会空前地高速展开。常识是智能的根底,常识只有转化为智能才能发挥作用,常识无限的堆集,智能也就将在人类社会起越来越大的作用,更有人提出:常识经济的进一步展开将是“智能经济”。

  “智能经济”是根据“广义智能”的经济,“广义智能”包括:人的智能、人工智能以及人和智能机器相结合的“集成智能”。能够想象根据广义智能的“智能经济”将比根据常识的“常识经济”将具有更高的智能水平,更高更快展开速度。

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